DE2351309C3

DE2351309C3 - Abschlußdeckel für Zylinder, insbesondere an hydropneumatischen Stoßdämpfern

Info

Publication number: DE2351309C3
Application number: DE2351309A
Authority: DE
Inventors: Johannes J. De 5828 Ennepetal Baan
Original assignee: FA AUGUST BILSTEIN 5828 ENNEPETAL
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 1973-10-12
Filing date: 1973-10-12
Publication date: 1979-09-20
Also published as: US3927871A; FR2247649B1; JPS5082478A; BR7408482D0; DE2351309B2; FR2247649A1; DE2351309A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abschlußdeckel für Zylinder, mit dichter Kolbenstangendurchführung, insbesondere an hydropneumatischen Stoßdämpfern, bestehend aus einer an der Zylinderinnenwand axial '>') abgestützten ringförmigen Kunststoffscheibe, zwischen deren Innenumfangswand und der Kolbenstange die Dichtlippe eines Dichtrings vorgesehen ist, und aus einer die Kolbenstangenführung bildenden Metallscheibe, die im Zylinder deckelaußenseitig festgelegt ist, « wobei von der Metallscheibe, der Kunststoffscheibe und der Zylinderinnenwand ein weiterer Außendichtring umschlossen ist

Bei einem bekannten Abschlußdeckel dieser Art (DE-GM 19 08 082) ist die Dichtlippe des Dichtringes «' kolbenstangenparallel nach innen gerichtet. Der Dichtring hat einen radial zur Kolbenstange nach außen weisenden Ringkragen, der in einer entsprechenden Ausnehmung der die Kolbenstangenführung bildenden Metallscheibe angeordnet ist. Infolgedessen ist die *>■> Metallscheibe radial außerhalb des Bereichs der Dichtung vergleichsweise stark, so daß ein entsprechend großer Metallanteil des Abschlußdeckels entsteht Außerhalb ist der Herstellungsaufwand der Metallscheibe wegen der Ausnehmung für den Ringkragen des Dichtringes relativ groß.

Der Innendurchmesser der ringförmigen Kunststoffscheibe ist wesentlich kleiner, als der Außendurchmesser des Ringkragens und die Kunststoffscheibe ist vergleichsweise dünn. Daher besteht die Gefahr, daß sich die Kunststoffscheibe bei einem Zylinderinnendruck in ihrem den Ringkragen des Dichtrings überlappenden Bereich in Richtung auf den Ringkragen durchbiegt, so daß die Abdichtung der Dichtlippe an der Kolbenstange beeinträchtigt wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Abschiußdeckel der eingangs genannten Art zu schaffen, der so weit wie möglich aus Kunststoff besteht, leicht montiert werden kann und darüber hinaus dauerhaft abdichtet

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Dichtring in an sich bekannter Weise U-förmig profiliert ist und mit seinen U-Schenkeln parallel zur Kolbenstange vorgesehen ist, und daß er ausschließlich innerhalb der Bohrung der Kunststoffscheibe angeordnet ist während die Metallscheibe völlig flach ist

Da der Dichtring ausschließlich innerhalb der Bohrung der Kunststoffscheibe angeordnet ist braucht die Metallscheibe keine Ausnehmung für den Dichtring zu haben, kann vit.Tnehr völlig flach ausgebildet und durch bloßes Ausstanzen hergestellt werden. Ihre Stärke braucht lediglich so bemessen zu werden, daß die Kunststoffscheibe gegen Durchwölbung abgestützt wird und die Führung der Kolbenstange gewährleistet ist Die Kunststoffscheibe wird von Biegemomenten freigehalten und nur auf Kompression ohne Ausweichmöglichkeit beansprucht Eine Abstützung der Kunst-Stoffscheibe ist notwendig, da auch hochtemperaturfeste Kunststoffe allein nicht ausreichend in der Lage sind, die bei solchen Gasdruckstoßdämpl'ern auftretenden hohen Innendrücke bis 100 atü und Erwärmungen bis 160°C ohne Durchbiegung aufzunehmen.

Der besondere Vorzug des neuen Abschlußdeckels besteht vor allem darin, daß er wegen der überwiegenden Kunststoffbeschaffenheit außerordentlich preisgünstig herzustellen ist und wegen seines einfachen Aufbaus leicht und platzsparend montiert werden kann sowie darüber hinaus eine hochwirksame dauerhafte Abdichtung sowohl an der Kolbenstange als auch an der Zylinderinnenwand bildet.

Aus der DE-OS 22 12 471 ist ein U-förmig profilierter Dichtring bekannt, der mit seinen U-Schenkeln parallel zur Kolbenstange vorgesehen ist. Dieser Dichtring wird radial außen und Zylinderinnenseitig von einem tropfartigen Metallring und abschlußdeckelseitig von einer Kolbenstangenführungsbüchse umgeben, die mit dem tropfförmigen Metallring verpreßt ist Desweiteren ist eine ringförmige Melallscheibe vorhanden, die mit der Führungsbüchse verpreßt ist, welche den Zusammenhalt des bekannten Abschlußdeckels während der Vormontage bildet. Der Abschlußdeckel wird dann im Bereich der radial außenliegenden Ränder seines tropfartigen Metallringes und seiner ringförmigen Metallscheibe mit dem Zylinder verschweißt Bei dieser Konstruktion ist es nicht möglich, eines der Metallteile durch Kunststoff zu ersetzen. Würden der tropfartige Ring oder die ringförmige Scheibe aus Kunststoff gefertigt, so wäre ein Verschweißen mit dem Zylinder nicht mehr möglich. Würde die Führungsbüchse aus Kunststoff gefertigt, so ist deren Dauerhaltbarkeit als Führungselement der Kolbenstange nicht gewährleistet.

Der äußere Schenkel des Dichtringes ist mit einem Ringwulst versehen, der im Einbauzustand des Dichtringes auf dessen Innenschenkel drückt. Dadurch ergibt sich eine besonders wirksame Abdichtung an der Kolbenstange. Aus der GB-PS 3 18 163 ist ein aus zwei 5 U-Profil-Dichtringen zusammengesetzter Dichtring bekannt, bei dem der eine Schenkel einer Dichtringhälfte mit einem Ringwulst versehen ist, der im zusammengedrückten Einb«uzustand des Dichtringes gegen dessen anderen Schenkel drückt. Der Dichtring dient zur ι ο Abdichtung bei der Verbindung zweier festliegender Rohrenden. Die Abdichtung ist also statisch, so daß dem Dichtring des vorliegenden Abschlußdeckels vergleichbare Beanspruchungen nicht auftreten.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Metallscheibe teilweise in einer Ausnehmung der Kunststoffscheibe eingebettet ist. Hierdurch wird der Metallanteil des AbschluÜdeckels wetter verringert, da der Außendurchmesser der Metallscheibe kleiner gehalten werden kann.

Der weitere Außendichtring umgibt die Metallscheibe auf ihrem aus der Ausnehmung der Kunststofischeibe axial vorstehenden Außenumfang, und da: Zylinderende ist über die Kante der Kunststoffscheibe und bis über den Rand der Metallscheibe in an sich bekannter Weise eingerollt Es ist bekannt, die metallische 2', Außenscheibe eines Abschlußdeckels für einen Stoßdämpfer dadurch zu haltern, daß sie von dem eingerollten über den Rand der Außenscheibe greifenden Zylinderende umgeben ist, wobei ein zwischen dem Abschlußdeckel und dem Zylinderende befindlicher in Außendichtring vorhanden ist Dieser Abschlußdeckel besteht jedoch vollständig aus Metall, so daß beim Einrollen des Zylinderendes Metall ausschließlich auf Metall gerollt werden kann, was bei dem vorliegenden Abschlußdeckel wegen dessen überwiegender Kunst- y, Stoffbeschaffenheit nicht gegeben ist

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das den Abschlußdeckel mit hindurchgeführter Kolbenstange enthaltende Zylinderende eines hydro- -to pneumatischen Einrohr-Stoßdämpfers in axialem Längsschnitt und

F i g. 2 die einzelnen Teile eines Zylinder-Abschlußdeckels in einer Anordnung vor dem Zusammenbau.

Der abgebildete, teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit r> und Druckgas gefüllte Zylinder 1 ekies Einrohrschwingungsdämpfers ist an seinem die hindurchgeführte Kolbenstange 2 aufnehmenden Ende durch den Abschlußdeckel 3 abgedichtet verschlossen, der zugleich die abgedichtete führung für die Kolbenstange 2 -ίο an dieser Stelle bildet

Der Abjchlußdeckel 3 besteht überwiegend aus der Kunststoffscheibe 4, die mit einem in ihre Kolbenstangendurchtrittsbohrung 4' eingelegten Dichtring 5 versehen ist Die Scheibe 4 kann aus hochtemperaturfe- v> stern bzw. hartem Kunststoff bestehen, während der Dichtring 5 vorzugsweise aus Nitrilkautschuk besteht Die Kunststoffscheibe 4 liegt unmittelbar an der sie direkt abstützenden und somit von Biegebeanspruchungen freihaltenden Metallscheibe 6, die in die Kunststnffscheibe 4 bzw. in deren Aussparung 4" teilweise eingebettet ist An ihrem daraus vorstehenden Umfangsrand 6' ist die Metallscheibe 6 von dem Außendichtring 7 umschlossen, der die Außenabdichtung zur Zylinderinnenwand hin bildet

Der in der Bohrung 4' der Kunststoffscheibe 4 eingelegte Dichtring 5 besitzt ein U-Profil, dessen äußerer Schenkel 5' an der mit einem ausgeformten Stützflansch 4'" versehenen Bohrungswandung 4' der Kunststoffscheibe 4 anliegt, während der innere Schenkel S" des Dichtringes dichtlippenartig an der Kolbenstange 2 anliegt Der Steg 5'" des Dichtringes S stützt sich an der Metallscheibe 6 ab.

Beim Einbau des Abschlußdeckels in den Zylinder 1 wird zunächst die Kunststoffscheib-: 4 mit dem in sie eingelegten Dichtring 5 gegen die einen Innenvorsprang bildende Sicke Γ in der Zylinderinnenwand geschoben, an der sich die Kunststoffscheibe 4 abstützt Alsdann wird nach Einlegen der MetnJlscheibe 6 und des Außendichtringes 7 das Zylinderenae 1" so weit eingerollt daß es noch über den Rand der Metallscheibe 6 greift Dabei wird nicht nur das gesamte Absch'ußdekkelpaket zwischen der Zylindersicke Γ und dem eingerollten Zylinderende 1" fest zusammengedrückt sondern zugleich auch der Außendichtring 7 mit einer der Einrollung entsprechend abgerundeten Außenfläche flach gedrückt so daß sich hier eine hochwirksame Aulei, abdichtung ergibt Weiterhin ist im eingebauten Zustand der Dichtring S leicht zusammengedrückt, wobei sein Innenschenkel 5" dichtlippenartig an der Kolbenstange 2 anliegt Zur Unterstützung des Andrucks ist der Dichtring 5 mit einem an seinem äußeren Schenkel 5' vorhandenen Wulst 5^IV versehen, der die Dichtlippe bzw. den Innenschenkel 5" zusätzlich gegen die Kolbenstange drückt Durch den an der Kunststoffscheibe 4 vorgesehenen Stützflansch 4'", der bei der Herstellung der Scheibe 4 leicht anzuspritzen ist, wird mit Sicherheit verhindert, daß der Dichtring 5 aus der Bchrung 4' der Kunststoffscheibe 4 herausrutschen kann.

Die den überwiegenden Teil des Zylinder-Abschlußdeckels bildende Kunststoffscheibe 4 hat zur Aufgabe, die Anschlagfläche für den nicht dargestellten Kolben sowie die Aufnahme für den Dichtring 5 zu bilden, wobei weiterhin durch sie auch der Außenring 7 zentriert und schließlich die Befestigung des gesamten Abschlußdekkels gewährleistet wird. Demgegenüber kommt der Metallscheibe 6 vornehmlich die Aufgabe zu, die Kunststoffscheibe 4 gegen Durchwölbung zu schützen und zugleich die Kolbenstangenführung zu bildjn. Weiterhin dient aber die Metallscheibe 6 auch zur dxiaien Abstützung des Dichtringes 5 sowie zur radialen Abstützung des Außendichtringes 7 unri naturgemäß auch zur Abstützung bzw. Einspannung des gesamten Abschlußdeckels an dem eingerollten Zylinderende 1" des Stoßdämpfers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abschlußdeckel für Zylinder, mit dichter Kolbenstangendurchführung, insbesondere an hydropneumatischen Stoßdämpfern, bestehend aus einer an der Zylinderinnenwand axial abgestützten ringförmigen Kunststoffscheibe, zwischen deren Innenumfangswand und der Kolbenstange die Dichtlippe eines Dichtringes vorgesehen ist und aus iu einer die Kolbenstangenführung bildenden Metallscheibe, die im Zylinder deckelaußenseitig festgelegt ist, wobei von der Metallscheibe, der Kunststoffscheibe und der Zylinderinnenwand ein weiterer Außendichtring umschlossen ist, dadurch ge- <5 kennzeichnet, daß der Dichtring (S) in an sich bekannter Weise U-förmig profiliert ist und mit seinen U-Schenkeln (S', 5") parallel zur Kolbenstan ge (2) vorgesehen ist und daß er ausschließlich innerhalb d er Bohrung (4') der Kunststoffscheibe (4) angeordnet ist, während die Metaüscheibe (6) vöüig flach ist

2. Abschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der äußere Schenkel (S') des Dichtringes (5) mit einem Ringwulst (5^IV) versehen -'"> ist der im Einbauzustand des Dichtringes (5) auf dessen Innenschenkel (S") drückt

3. Abschlußdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Kunststoffscheibe (4) einen Stützflansch (4'") hat, der den Dichtring (5) «> deckelinnen ^iiig hintergreift

4. Abschlußdeckel nach einem oder mehreren der Ansprüche t bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Metallscheibe (6) teilweise in einer Ausnehmung der Kunststoffscheibe (4) eingebettet ist. '"·

5. Abschlußdeckel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der weitere Außendichtring (7) die Metallscheibe (6) auf ihrem aus der Ausnehmung (4) axial vorstehenden Außenumfang (6') umgibt und daß das Zylinderende ⁴" (1") über die Kante der Kunststoffscheibe (4) und bis über den Rand der Metallscheibe (6) in an sich bekannter Weise eingerollt ist